移动应用产品性能飙升 多核处理器正夯

新款iPad改搭载Retina高分辨率屏幕，处理器也需一并升级维持运算性能表现。Apple

移动处理器性能越飙越高，中/低端产品已自双核心逐步跃升至四核心，新一代产品则提供八核心应用选项，加上SoC整合的绘图处理器性能亦同步升级，已为目前主流的1080p分辨率甚至更高的4Kx2K屏幕规格预先做好准备。

移动设备产品性能持续飙升，目前主流中端智能手机除持续朝Phablet大屏幕化发展，显示屏幕的呈现画质也从1080p水准往更高分辨率甚至4K2K水准持续提升，在应用、硬件双双升级的状况下，也持续考验移动处理器的性能极限。

Phablet显示屏幕加大 嵌入式运算负荷激增

主流Phablet产品中，屏幕尺寸已自5寸上看6寸或更大画面，在Phablet加大画面后像素的数量(屏幕分辨率)若太差，在手机型态的产品使用情境下，就容易发觉屏幕显示效果不佳、画面粗糙问题，Phablet型态产品除了持续扩张屏幕尺寸，在显示分辨率亦持续挑战更高分辨率，透过更小的像素点距与更密集的像素排列，提升Phablet整体的视觉呈现效果。

在产品面除需在屏幕的呈现效果进一步提升外，对于呈现系统画面、App画面的速度反应，也需要更强的嵌入式影像处理芯片搭配，在执行效能进行优化，除支持新版嵌入式系统的图像演算需求外，搭配大屏幕、高分辨率化提供更强悍的影像处理性能，改善因为增大屏幕、增屏幕分辨率造成的图像处理负荷。

移动处理器整合高效绘图芯片 纾解绘图瓶颈

观察平板电脑智能移动设备，相比Phablet的大屏幕化趋势所需要的影像处理性能需求，平板电脑的屏幕升级趋势会比Phablet所需的显示效能需求更高，以Apple在iPad Air所采行的2,048 x 1,536屏幕分辨率，处理器即搭配新一代的64位元A7 SoC嵌入式处理器，绘图核心则使用PowerVR G6430，不只是屏幕分辨率上调Retina对应也需在嵌入式处理器的绘图核心，一并考量纾解装置的显示、前/后镜头升级等多媒体应用运算负荷需求。

另在非苹阵营的Android平板产品方面，虽然得不到如64位元A7 SoC的高性能处理器支持，但如Samsung新款Note 10.1预计搭载2,560 x 1,600分辨率屏幕，即使用了高通2.3GHz四核心Snapdragon 800(另有Exynos 4412版本)SoC处理器，并搭配了Mali T628绘图处理器；而屏幕8.9寸的Kindle Fire HDX(分辨率2,560 x 1,600)，也用上了四核心Snapdragon 800处理器配上Adreno 330绘图核心；华硕推出的Transfomer Pad也选用了NVIDIA的1.9GHz四核心Tegra 4处理器，搭配自家研发的72核GPGPU(General-purpose computing on graphics processing units)，纾解显示分辨率上修至2,560 x 1,600之后可能产生的运作性能瓶颈。

超高分辨率显示成高端平板开发门槛

综合上述，可以发现平板智能移动设备可能遭遇的系统性能瓶颈，可以说会较Phablet产品对性能的需求更为急迫，因为屏幕自8.9寸产品之后已出现2,560 x 1,600超高分辨率显示规格，对嵌入式处理器SoC与绘图核心将会产生极大的效能冲击，必须导入更高效的绘图加速方案，才能令产品达到有较前代产品近似甚至更好的使用体验。

另综观2014年之后各大移动设备厂商所开出的产品Roadmap，会发现主流产品在显示分辨率大多已直上2,560 x 1,600或更高水准，在苹果产品则以Retina显示屏幕作为高端产品的关键分水岭，这表示中/高端移动设备已经朝高分辨率显示屏应用靠拢，甚至在11寸以上产品也有面板厂商已有试产针对移动设备需求设计的4Kx2K面板元件，移动设备朝高分辨率、更细点距的应用方向并不会太意外。

因应4K×2K设计 64位元嵌入式运算需求增温

为因应2014年产品需求，移动设备搭载4K×2K超高分辨率屏幕与高分辨率图形应用已势不可挡，在嵌入式处理器整合异质多核架构已经成为主流设计方案，整合如多核处理器核心、绘图处理器GPU，尤其是针对高分辨率App或游戏所需的大量图像处理数据，整合核心所处理的数据量会是旧有架构的2~3倍以上，高分辨率应用也亟需搭配动态随机存取存储器(DRAM)容量方面的支持，改善整体图型运算的系统效能，随着DRAM增大，对于嵌入式处理器的存储器定址能力(Memory Addressability)要求也会相对提高，这也是为什麽Apple会急着在A7 SoC快速转移至64位元嵌入式运算架构策略中，除了Apple外，Samsung、Qualcomm、Rockchip也相继表态将投入64位元嵌入式处理器产品市场，预期将会带动非苹阵营的64位元嵌入式处理器市场需求。

不只是绘图加速应用需要更大存储器支持，在现今的移动设备应用软件生态链(Eco-system)中，应用程序的装载数据量遽增，尤其是游戏都已有GB级产品，在一般应用程序运行的存储器需求也会影响整体产品的使用体验，而透过升级64位元嵌入式处理器架构，可直接解决大容量存储器的定址运算需求，也可在系统架构升级同时针对主流的ARM指令集架构进行高位元运算产品的进阶整合，搭配可回溯兼容的运算架构方案，让嵌入式处理器自32位元转至64位元的转移速度增加、系统架构移转的成本减少。

Rockchip则预计在2014年Q2-Q3导入ARM 64位元处理器核心，并搭配28纳米制程进行64位元嵌入式处理器投产，制成之SoC将大量应用于平板装置、智能电视盒与笔记本电脑等移动运算产品。

多核移动运算应用 仍以ARM架构为主流

这一波移动设备的嵌入式运算架构升级热潮，预计仍会以ARM运算方案为核心，例如ARM新版Cortex-A50系列解决方案，亦支持big.LITTLE大/小核心架构设计，可让嵌入式运算芯片可以兼顾低功耗与高性能两种截然不同的资源配置64位元计算应用需求。另Samsung、NVIDIA也预计推出64位元嵌入式处理器，Samsung会采用ARM与自行开发的64位元核心，而NVIDIA则选用ARM核心来进行产品异质核心的通用运算部分。

若检视目前主流的四核心嵌入式处理器SoC元件，会发现其实用于通用运算的中央处理器单元，仅占了整体SoC的15~20%芯片面积，剩余的芯片空间几乎都由绘图处理、绘图加速核心、多媒体加速核心、DSP(Digital signal processing)与部分传感功能核心所组成，运用HAS(Heterogeneous System Architecture)异质核心架构整合智能移动设备所需的运算、图型加速、传感等多元应用功能，而透过HAS架构的紧密整合，也可让移动设备在更有竞争力的成本优势组构高性能的运算平台，同时又可满足更长的电池续航力设计要求。

HAS异质多核设计 增嵌入式运算优势

同时也是瞄准目前产品的企划趋势，均是朝向更高的分辨率(4K x 2K)与整合高性能拍照、1080p高画质录影应用需求整合，在移动嵌入式处理器大厂也各自因应市场可能需求，而开发多款嵌入式SoC满足市场应用需求。例如MediaTek与高通大多均开发出针对中/高端产品设计的HAS异质核心架构产品，透过整合八核嵌入式处理器核心搭配绘图运算核心的高度整合，除强化整体装置的通用运算处理效能外，也能同时对绘图行能进一步强化与加强。

而移动设备导入多核应用，另一方面也是全球各地电信服务商相继释出LTE高速无线数据传输服务后，极大量的数据数据也会透过无线数据收发下载至移动设备中运算处理，而原有的嵌入式运算架构若无法因应更高速、大量的数据下载处理，也将让原本以速度见长的LTE无线数据传输应用效益，反而被较差的终端设备运算处理而影响产品的最终使用体验。未来HAS架构的嵌入式处理器SoC产品，不只是会朝64位元运算架构升级，连带的也将整合更前卫的移动设备应用功能，例如更新颖的Computational Photography(运算摄影)、Computer Vision(机器视觉)、Augmented Reality(增实境，简称AR)、手势指令操作等前卫应用，在嵌入式处理器异质核心中整合相关的处理加速运算元件，让终端产品应用的整合设计更有效率与使用价值。